不可变集合哈希码

Question

我的对象将有一个字节数组，它可能有数千个元素。该数组将在构建期间设置，然后永远不会更改。我需要能够比较来自 2 个单独对象的数组，看看它们是否完全相同。

我知道我可以使用 Enumerable.SequenceEqual 来比较两个值，但这有一个我想避免的开销。

我的计划是在生成集合并存储该哈希以进行比较之后立即使用类似 Good GetHashCode() override for List of Foo objects respecting the order 的东西。

我想知道 C# 或 .Net 中是否有一个不可变的集合类型已经这样做了，或者是否有更好的选择我忽略了。

Answer 1

我整理了几种比较字节数组的不同方法，我使用了任意长度为 10000 的数组，并假设两个比较的数组长度相同（因为“宽相位”长度检查显然不是很有趣:))

也许您可以以此为基础来决定在比较数组是否相等时使用哪种方法。

结果是三个场景（相等、第一个元素不同和最后一个元素不同）的 5 次迭代的平均值，时间以毫秒为单位。

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Identical elements
---------------
SequenceEqual: 5.98142
BasicEqual: 0.11864
UnsafeMemCmp: 0.15542
SafeMemCmp: 0.12896
---------------
First element different
---------------
SequenceEqual: 0.00056
BasicEqual: 0.00012
UnsafeMemCmp: 0.0002
SafeMemCmp: 0.00182
---------------
Last element different
---------------
SequenceEqual: 0.14942
BasicEqual: 0.03178
UnsafeMemCmp: 0.0015
SafeMemCmp: 0.00326
---------------

我选择的 4 种方法是：

SequentalEqual

static bool SequenceEqual(byte[] arr1, byte[] arr2)
{
    return arr1.SequenceEqual(arr2);
}

基本相等

static bool BasicEqual(byte[] arr1, byte[] arr2)
{
    for (var i = 0; i < 10000; i++)
        if (arr1[i] != arr2[i])
            return false;
     return true;
}

UnsafeMemCmp

[DllImport("msvcrt.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
static extern unsafe int memcmp(byte* b1, byte* b2, int count);

static unsafe bool UnsafeMemCmp(byte[] arr1, byte[] arr2)
{
    fixed (byte* b1 = arr1, b2 = arr2)
    {
        return memcmp(b1, b2, 10000) == 0;
    }
}

SafeMemCmp

[DllImport("msvcrt.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
static extern int memcmp(IntPtr b1, IntPtr b2, int count);

static bool SafeMemCmp(byte[] arr1, byte[] arr2)
{
    var a = Marshal.AllocHGlobal(arr1.Length);
    var b = Marshal.AllocHGlobal(arr2.Length);

    try
    {        
        Marshal.Copy(arr1, 0, a, arr1.Length);
        Marshal.Copy(arr2, 0, b, arr2.Length);

        return memcmp(a, b, 10000) == 0;
    }
    finally
    {
        Marshal.FreeHGlobal(a);
        Marshal.FreeHGlobal(b);
    }
}

为了完成，测试使用以下方法运行：

static void RunTest(string name, Func<byte[], byte[], bool> action, byte[] a, byte[] b)
{
    TimeSpan total = TimeSpan.Zero;

    for (var i = 0; i < 5; i++)
    {
        _stopwatch.Reset();
        _stopwatch.Start();
        action(a, b);
        _stopwatch.Stop();
        total += _stopwatch.Elapsed;
    }

    Console.WriteLine(name + ": " + (total.TotalMilliseconds / 5));
}